כיסוי וקיבולת ברשתות הסלולר של העתיד

בכדי לתת מענה לצרכים ההולכים וגוברים של הציבור ולעמוד בביקוש, ספקי הטכנולוגיה הבינו שעליהם לעבור לאלמנטים קטנים וחסכוניים, הניתנים להתקנה בקלות בסביבות אורבניות צפופות. כך למעשה נולדה טכנולוגיית ה-Small Cells.

ראיון מומחה עם עומר הראל, סמנכ”ל טכנולוגיות בחטיבת הטלקום, קבוצת MER.

לנוכח התעבורה הגוברת ברשתות – איך יוכלו חברות הסלולר להמשיך לענות על צרכי התקשורת של הציבור?
כל אחד מאיתנו, כלקוחות חברות הסלולר, צפה בשלב זה או אחר בסרטוני וידאו ב-YouTube, גיבה תמונות באופן אוטומטי בשרתי גוגל או אפל, או השתמש בשירותי ענן, דוגמת Dropbox, מהמכשיר הסלולרי. רק השנה סיסקו פרסמה מחקר שמראה כי צפויה צריכה של כ-15.9EB ( = מעל מיליארד ג’יגה) מדי חודש עד לשנת 2018 – מדובר בצריכה הגדולה פי 10 מזו שנמדדה ב-2013.
כ-70% מהתעבורה הסלולרית מגיעה כיום מתוך בניינים, כך עולה מנתוני חברת אריקסון. אם ניקח בחשבון את הפופולריות הגואה של מכשירים ניידים, המסקנה המתבקשת היא כי בעתיד ייצרכו יותר שירותים מתוך פחות שטח פיזי – כלומר, מדד ה-GBPS/KM2 יילך ויגבר.
לפי מחקרים ותחזיות אלו, חברות הסלולר עלולות להיתקל בבעיה אמיתית במתן מענה איכותי לצרכי התקשורת של הציבור הרחב. זאת, מכיוון שאסטרטגיית הכיסוי של מפעילי סלולר בהווה מבוססת בעיקר על אתרי מאקרו, שתוכננו במקור לתת מענה לצרכים בסיסיים כגון Voice ו-SMS.
בכדי להתמודד עם האתגרים והביקוש הגואה, אתרים אלו משדרים בהספק גבוה. כתוצאה מכך, נוצר מצב בו גם תחנות הבסיס וגם יחידות הקצה משדרות בהספקים גבוהים ולא יעילים אנרגטית, ואלה גורמים לנזקים סביבתיים.

איך עושים את זה היום?
מפעילי תקשורת סלולרית פורסים תחנות מאקרו המשדרות לתוך המבנים, ובמקרים מסוימים אף מתקינים רפיטרים המגבירים את האות הקיים. לרוב, פתרונות אלה לא נותנים מענה ראוי לצרכי המשתמשים ואף מעלים את הרעש הסביבתי, המוריד את רמת השירות הניתנת לדיירי הבניין.
בכדי להתמודד עם הקושי, החלה לפני מספר שנים מגמה של פריסת מערכות (Distributed Antenna System) אקטיביות המבוססות על תשתית אופטית וכן מערכות DAS פסיביות המבוססות על תשתית COAX. כחלק מהטמעת מערכות אלו, נפרסות אנטנות קטנות בתוך המבנים אשר משפרות את הכיסוי בצורה משמעותית, מגדילות קיבולת, מאפשרות ניצול טוב יותר של הספקטרום ומורידות משמעותית את הספקי השידור. כל היתרונות הללו מאפשרים חיסכון משמעותי באנרגיה ומקטינים את הנזק הסביבתי.
בכדי לתת מענה לצרכים ההולכים וגוברים של הציבור ולעמוד בביקוש, ספקי הטכנולוגיה הבינו שעליהם לעבור ל”אלמנטים” קטנים יותר וחסכוניים יותר, אשר ניתן להתקינם בקלות בסביבות אורבניות צפופות. כך למעשה נולדה טכנולוגיית ה-Small Cells.

האם תוכל להרחיב לגבי השילוב של Small Cells ו-WiFi Offload?
טכנולוגיית ה-Small Cells נמצאת היום בשימוש, אם כי לא רב, בתוך בנייני משרדים, בנייני מגורים, בפארקים עירוניים ואף מוטמעת בריהוט רחוב דוגמת עמודי תאורה ותחנות אוטובוס. אין לי ספק שהפופולריות של ציוד מסוג זה רק תלך ותגבר.
בכדי ליהנות מיתרונות הטכנולוגיה, מפעילים צריכים למצוא שותפים שנוקטים בגישת ה-Turnkey, המאפשרת הטמעה ‘מקצה לקצה’ של פתרונות תקשורת.
פתרונות אלה צריכים לכלול סקר אתר קפדני ותכנון סימולציות התפשטות גל, על מנת להימנע מהפרעות הדדיות מבפנים — אותן רשתות שפועלות בתוך הבניין — ומבחוץ — אלמנטי המקרו הפועלים מחוץ לבניין.
בכדי לפרוס את התשתית בצורה היעילה ביותר בתוך בניין רב קומות יש להטמיע פתרונות DAS חדשניים, המבוססים על סיבים אופטיים. שימוש בסיבים אופטיים מאפשר לשמור על עוצמת האות כאשר פורסים את התשתית לאורכו של הבניין.

איך זה נעשה בפועל?
הפתרון עצמו בדרך כלל מורכב מיחידת Root, המתחברת לתחנת בסיס סטנדרטית מצד אחד וליחידות Branch הפרוסות ברחבי הבניין מהצד השני. ניתן לראות זאת באיור 1:
בכדי להשלים את הפתרון, יש לחבר אל יחידות ה-Branch אנטנות ב-Form Factor המתאימות לתנאי המבנה (דוגמת אנטנות Omni ופאנל). לפי גישה אחרת, ניתן להרחיב את יכולות הכיסוי והקיבולת של המפעיל על ידי התקנה של תשתית WiFi על גבי פתרון ה-In Building, ועל ידי כך גם לייצר הזדמנויות למודלים עסקיים חדשים.

מה בעצם תאפשר רשת מנוהלת למפעיל הסלולרי?
התקנת רשת WiFi מנוהלת מאפשרת למפעילים להוריד עומס נוסף מרשת הסלולר על ידי Offloading של התנועה מרשת הסלולר העמוסה לרשת ה-WiFi המקומית, אשר על פי רוב פנויה יותר. אפשר לעשות את הניתוב במספר דרכים:
1. פריסת רשת פרטית – רשת מנוהלת המחוברת לרשת הליבה של המפעיל אשר מאפשרת ללקוחות עם ציוד נתמך (בפרוטוקול EAP) להתחבר אליה בצורה שקופה. רשת זו אינה גלויה לציבור הרחב ומשרתת אך ורק את לקוחות המפעיל הסלולרי, המחויבים בגין השימוש בה בחשבונם החודשי כחלק מחבילת ה-Data הקיימת במנוי.
2. פריסת רשת ציבורית – רשת זו אינה מחוברת לרשת הליבה של המפעיל, היא גלויה לכל, ומאפשרת לספק שירות ללקוחות קבועים ומזדמנים. ברשת זו, האותנטיקציה מתבצעת באמצעות ‘דף נחיתה’. ניתן לחייב לקוחות המתחברים לרשת זו באמצעות כרטיס אשראי, Paypal, החשבון הסלולרי ועוד.
3. פריסת רשת היברידית – שתשרת גם לקוחות מזדמנים וגם לקוחות קבועים, מיישמת את שתי שיטות ההטמעה המפורטות מעלה (באמצעות אלמנטי הליבה ו/או ‘דף נחיתה’) ואת שני המודלים העסקיים.

לסיכום, הראל מדגיש כי הדרישה לשירותי Data הולכת וגוברת ואיתה מתקדמת הטכנולוגיה ומאפשרת מתן שירות איכותי לציבור הרחב. מחד, הטמעת פתרונות כיסוי מתקדמים טומנת בחובה עלות אשר ספקי שירות לא נשאו בה בעבר. מנגד, המפעילים מרוויחים לקוחות מרוצים שמקבלים חוויית שימוש טובה, תוך שמירה על הסביבה והרחבת המודלים העסקיים סביב תשתית חדשנית זו.
“בכדי להפיק את המקסימום מהתשתית האמורה, הייתי ממליץ למפעילים לבצע תכנון קפדני ואיכותי, ולהיעזר בשירותי אינטגרטור מנוסה שמסוגל לספק שירותים ומוצרים משלימים שיבטיחו את השקת הרשת בזמן הקצר ביותר, ביעילות הגבוהה ביותר ובעלות הנמוכה ביותר”, הוא מסכם.